CN218996765U - 膜电极成型设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种膜电极成型设备，包括第一贴合装置、第一贴合装置及制片装置。第一辊压机构采用辊压的方式使进入第一辊压通道的五合一料带及扩散层片料实现贴合以得到第一复合料带，第二辊压机构采用辊压的方式使进入第二辊压通道的第一复合料带及扩散层片料实现贴合以得到七合一料带。而且，第一夹持件及第二夹持件能够分别向第一辊压通道及第二辊压通道内依次插入扩散层片料，故五合一料带及第一复合料带无需停顿等待。而七合一料带则能够在输送过程中由制片装置进行冲孔及切片，从而制得七合一片料。可见，在制备七合一片料的过程中，各料带均可保持输送。因此，上述膜电极成型设备能够实现七合一片料的连续生产，从而提升生产效率。

Description

膜电极成型设备

技术领域

本实用新型涉及燃料电池技术领域，特别涉及一种膜电极成型设备。

背景技术

燃料电池的核心部件为膜电极(Membrane Electrode Assembly，MEA)，也称之为七合一组件。七合一组件包括CCM(catalyst coated membrane，催化剂/质子交换膜组件)、附着于CCM两侧的边框及气体扩散层。在制备七合一组件前，一般先在五合一料带的两侧贴合气体扩散层，以制得七合一料带。在制得七合一料带后，按照定位从七合一料带中裁切出片料并加工出流道，即可得到最终成品。

目前，气体扩散层与五合一料带的贴合形式主要为片对卷贴合，气体扩散层的来料为片料。五合一料带需停止走带，才能使气体扩散层与五合一组件进行压合。而加工成品的过程中，一般先将半成品的七合一料带裁切成片料，再逐个对裁切得到的片料进行定位及模切以加工出所需流道。可见，现有的生产过程将导致膜电极的生产效率较低。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种生产效率较高的膜电极成型设备。

一种膜电极成型设备，包括：

第一贴合装置，包括第一辊压机构、第一供料机构及第一夹送机构，所述第一辊压机构具有供五合一料带穿过的第一辊压通道，所述第一供料机构能够依次提供多个扩散层片料，所述第一夹送机构具有第一夹持件，所述第一夹持件能够夹取所述第一供料机构提供的扩散层片料，并将所夹取的扩散层片料插入所述第一辊压通道，所述第一辊压机构能够对进入所述第一辊压通道的五合一料带及扩散层片料进行辊压，以得到第一复合料带；

第二贴合装置，包括第二辊压机构、第二供料机构及第二夹送机构，所述第二辊压机构具有供所述第一复合料带穿过的第二辊压通道，所述第二供料机构能够依次提供多个扩散层片料，所述第二夹送机构具有第二夹持件，所述第二夹持件能够夹取所述第二供料机构提供的扩散层片料，并将所夹取的扩散层片料插入所述第二辊压通道，所述第二辊压机构能够对进入所述第二辊压通道的第一复合料带及扩散层片料进行辊压，以得到七合一料带；及

制片装置，能够接收所述七合一料带，并在所述七合一料带输送的过程中进行冲孔及切片，以制得七合一片料。

在其中一个实施例中，所述第一供料机构包括：

主驱组件，能够夹紧扩散层料带并提供驱动力，以输送扩散层料带；

切割组件，位于所述主驱组件的下游侧，所述切割组件能够将所述主驱组件的下游侧的扩散层料带切断，以得到扩散层片料；

输送组件，用于承载所述切割组件裁切得到的扩散层片料，并将扩散层片料朝能够被所述第一夹持件夹取的位置输送。

在其中一个实施例中，所述输送组件包括多个导辊及套设于所述导辊的真空皮带，所述真空皮带的表面能够承载并吸附扩散层片料。

在其中一个实施例中，所述第一供料机构还包括位于所述主驱组件的上游侧的点胶组件，所述点胶组件用于对位于扩散层料带的宽度方向两侧的点胶区域进行点胶。

在其中一个实施例中，所述主驱组件形成有避位槽，所述避位槽能够在所述主驱组件夹紧扩散层料带时避开所述点胶区域。

在其中一个实施例中，所述第一供料机构还包括位于所述主驱组件与所述点胶组件之间的UV固化灯，所述UV固化灯能够照射所述点胶区域，以激活所述点胶区域内的固化胶。

在其中一个实施例中，所述第一供料机构还包括扩散层放卷组件，所述扩散层放卷组件能够放卷扩散层料带。

在其中一个实施例中，所述制片装置包括冲孔切边机构、切断机构及位于所述冲孔切边机构与所述切断机构之间的主驱机构，所述主驱机构能够带动所述七合一料带经过所述冲孔切边机构并进入所述切断机构内，所述冲孔切边机构能够在所述七合一料带的两侧边缘加工出流道，并将所述七合一料带的宽度方向两侧的边缘切除，所述切断机构能够沿宽度方向将所述七合一料带切断，以得到多个所述七合一片料。

在其中一个实施例中，所述制片装置还包括调节机构，所述调节机构能够调节所述冲孔切边机构与所述切断机构之间的距离。

在其中一个实施例中，所述制片装置还包括张力控制机构，所述张力控制机构位于所述冲孔切边机构的上游侧，所述七合一料带在所述主驱机构的带动下途径所述张力控制机构。

在其中一个实施例中，所述制片装置包括覆膜机构、冲孔机构、半切机构及分离机构，所述覆膜机构能够将托底膜附着于所述七合一料带的一侧，以得到的第二复合料带，所述第二复合料带能够依次经过所述冲孔机构、所述半切机构及所述分离机构，所述冲孔机构能够对所述第二复合料带的边缘进行冲孔以形成流道及导正孔，所述半切机构能够对所述第二复合料带进行半切，以将所述七合一料带切断并得到附着于所述托底膜的所述七合一片料，所述分离机构能够将所述七合一片料从所述托底膜分离。

在其中一个实施例中，所述分离机构包括剥离辊及主驱辊，所述第二复合料带能够穿过所述剥离辊与所述主驱辊之间并在所述主驱辊的驱使下朝第一方向输送，沿所述第一方向输送的第二复合料带绕经所述剥离辊向第二方向输送的过程中，所述七合一片料与所述托底膜在所述剥离辊处分离。

在其中一个实施例中，所述制片装置还包括回收机构，所述回收机构能够沿所述第二方向牵引所述托底膜。

在其中一个实施例中，所述回收机构包括牵引辊、辊刀及废料盒，所述牵引辊能够牵引所述托底膜，所述辊刀能够对所述牵引辊下游的所述托底膜进行切割，所述废料盒位于所述辊刀的下方。

在其中一个实施例中，所述制片装置还包括输送机构，所述输送机构能够承载所述七合一片料，并能够沿预设方向将所述七合一片料输送至分拣位置。

在其中一个实施例中，还包括分拣装置，所述分拣装置能够将输送至所述分拣位置的所述七合一片料分拣至位于良品工位的成品料盒或位于废品工位的废品料盒内。

在其中一个实施例中，还包括料盒流转装置，所述料盒流转装置能够对所述良品工位及所述废品工位内的所述成品料盒及所述废品料盒进行更换。

在其中一个实施例中，还包括五合一放卷装置，所述五合一放卷装置包括：

五合一放卷轴，用于存储及放卷五合一料带，由所述五合一放卷轴放卷的五合一料带的两侧附着有背膜料带；

背膜收卷机构，用于将所述五合一放卷轴放卷的五合一料带的一侧的背膜料带撕除。

在其中一个实施例中，在所述第一贴合装置与所述第二贴合装置之间设置有撕膜装置，所述撕膜装置用于将所述第一复合料带中的五合一料带另一侧的背膜料带撕除。

上述膜电极成型设备，第一辊压机构采用辊压的方式使进入第一辊压通道的五合一料带及扩散层片料实现贴合以得到第一复合料带，第二辊压机构采用辊压的方式使进入第二辊压通道的第一复合料带及扩散层片料实现贴合以得到七合一料带。而且，第一夹持件及第二夹持件能够分别向第一辊压通道及第二辊压通道内依次插入扩散层片料，故五合一料带及第一复合料带无需停顿等待。而七合一料带则能够在输送过程中由制片装置进行冲孔及切片，从而制得七合一片料。可见，在制备七合一片料的过程中，各料带均可保持输送。因此，上述膜电极成型设备能够实现七合一片料的连续生产，从而提升生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一个实施例中膜电极成型设备的结构示意图；

图2为图1所示膜电极成型设备中的第一贴合装置的结构示意图；

图3为图2所示第一贴合装置中第一供料机构所在局部的俯视图；

图4为图1所示膜电极成型设备中的第二贴合装置的结构示意图；

图5为图1所示膜电极成型设备中制片装置的结构示意图；

图6为图5所示制片装置制片过程中七合一料带的状态变化示意图；

图7为另一个实施例中制片装置的结构示意图；

图8为图7所示制片装置制片过程中第二复合料带的状态变化示意图；

图9为本实用新型一个实施例中五合一料带的截面示意图；

图10为本实用新型一个实施例中扩散层料带的俯视图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1，本实用新型一个实施例中的膜电极成型设备10包括第一贴合装置100、制片装置200及第二贴合装置300。

第一贴合装置100、第二贴合装置300及制片装置200依次串联。第一贴合装置100先利用五合一料带20及扩散层片料31制备第一复合料带40；第二贴合装置300再利用第一贴合装置100制备的第一复合料带40及扩散层片料31制备七合一料带50；制片装置200则利用第二贴合装置300制备的七合一料带50制备七合一片料51，即膜电极的成品。

如图9所示，五合一料带20包括上边框料带、下边框料带及夹持于上边框料带与下边框料带之间的CCM(catalyst coated membrane，催化剂/质子交换膜组件)，五合一料带20沿长度方向形成有多个间隔排布的功能区域，每个CCM的催化剂层对应上边框料带及下边框料带上的镂空处设置，以形成功能区域。在燃料电池工作时，反应气体能够在功能区域处发生化学反应以产生电能。

五合一料带20可以预先存储在放卷装置并在需要时进行放卷，也可直接由上一道工序输出。具体在本实施例中，膜电极成型设备10还包括五合一放卷装置400，五合一放卷装置400包括五合一放卷轴410及背膜收卷机构420。

五合一放卷轴410用于存储及放卷五合一料带20。而且，由五合一放卷轴410放卷的五合一料带20的两侧附着有背膜料带21。背膜料带21能够在存储及放卷过程中对五合一料带20起保护作用。背膜收卷机构420用于在五合一放卷轴410放卷的过程中，将五合一料带20的一侧的背膜料带21撕除。如此，可在五合一料带20进入第一贴合装置100之前将其待贴合一侧的功能区域暴露出来。

具体的，背膜收卷机构420一般包括收料辊(图未标)，用于收卷背膜料带21。此外，针对通过光敏胶与五合一料带20实现粘合的背膜料带21，背膜收卷机构420还包括解粘组件(图未标)。解粘组件能够对五合一料带20进行光照，从而减弱或消除背膜料带21表面的光敏胶的粘性，从而更易撕除背膜料带21并能够避免在撕除过程对五合一料带20造成损伤。

五合一放卷装置400与第一贴合装置100之间一般还设置有接带装置(图未标)，接带装置能够将两卷五合一料带20实现拼接，从而保证五合一放卷装置400放卷的连续性。

第一贴合装置100的功能便是将扩散层片料31依次贴合于五合一料带20其中一侧的功能区域处，具体指的是撕除背膜料带21一侧的功能区域处，从而得到第一复合料带40。由此可见，第一复合料带40未贴合扩散层片料31的一侧依然覆设有一层背膜料带21。因此，在第一复合料带40进入第二贴合装置300之前，还需要将该背膜料带21撕除，以方便第二贴合装置300将扩散层片料31贴合于功能区域。

具体在本实施例中，在第一贴合装置100与第二贴合装置300之间设置有撕膜装置500，撕膜装置500用于将第一复合料带40中的五合一料带20另一侧的背膜料带21撕除。撕膜装置500与背膜收卷机构420的结构及功能大致相同，故在此不再赘述。

请一并参阅图2，第一贴合装置100包括第一辊压机构110、第一供料机构120及第一夹送机构130。

第一辊压机构110具有供五合一料带20穿过的第一辊压通道，第一辊压机构110可以包括两组成对设置的压辊，在两组压辊之间便可形成第一辊压通道。此外，第一辊压机构110还可以包括两组压辊及分别套设于两组压辊的辊压皮带，在两个辊压皮带之间也可形成第一辊压通道。

第一供料机构120能够依次提供多个扩散层片料31。扩散层片料31可以是碳纸片料，可以是预先裁切成型并存储在第一供料机构120内，并由第一供料机构120直接按照预设的频率进行输出即可。此外，第一供料机构120也可采用如图10所示的连续的扩散层料带30实时制备扩散层片料31，以实现多个工序的有序衔接。

第一夹送机构130具有第一夹持件131，第一夹持件131能够夹取第一供料机构120提供的扩散层片料31，并将所夹取的扩散层片料31插入第一辊压通道。具体的，第一夹持件131能够在第一位置与第二位置之间往复移动。其中，第一位置靠近第一供料机构120，第二位置靠近第一辊压机构110。第一夹持件131可采用两个相对设置且能够相互靠近和远离的夹板构成。当第一夹持件131移动至第一位置时，能够夹取第一供料机构120提供的扩散层片料31；而当第一夹持件131移动至第二位置时，则能够将所夹取的扩散层片料31插入第一辊压通道。

第一夹持件131插入第一辊压通道的扩散层片料31位于五合一料带20的一侧，如下侧。具体在本实施例中，第一夹送机构130还包括纠偏驱动组件(图未示)，纠偏驱动组件能够驱动第一夹持件131移动，以调整第一夹持件131所夹取的扩散层片料31的位置。

第一夹持件131在夹取到扩散层片料31后，根据扩散层片料31的位置以及五合一料带20待贴合的功能区域的位置，纠偏驱动组件能够对第一夹持件131进行纠偏，以使扩散层片料31及功能区域在第一辊压机构110处能够较好地重叠，从而保证贴合精度。具体的，在五合一料带20及第一夹持件131的移动路线上均设置有视觉定位组件(图未标)，视觉定位组件能够获取五合一料带20的功能区域以及第一夹持件131所夹取的扩散层片料31的位置信息。

第一辊压机构110能够对进入第一辊压通道的五合一料带20及扩散层片料31进行辊压，以使扩散层片料31贴合于五合一料带20的一侧，从而得到第一复合料带40。在贴合过程中，第一辊压机构110连续运行，五合一料带20能够保持输送。在前一个扩散层片料31与五合一料带20贴合的过程中，第一夹持件131能够回到第一位置以夹取下一片扩散层片料31，并向第二位置输送。如此，在前一个扩散层贴合完毕后，第一夹持件131便可将下一个扩散层片料31插入第一辊压通道，故五合一料带20无需停顿以等待扩散层片料31输送到位。依次循环，便能够实现五合一料带20与扩散层片料31的连续贴合，并持续输出第一复合料带40。

在本实施例中，第一供料机构120包括主驱组件121、切割组件122及输送组件123。

主驱组件121能够夹紧扩散层料带30并提供驱动力，以输送扩散层料带30。扩散层料带30预先裁切成所需的宽度，且形成有多个沿宽度方向延伸的刀线301(见图10)，多个刀线301相互平行且沿扩散层料带30的延伸方向等间隔设置。

具体的，主驱组件121包括驱动辊1211及从动辊1212，扩散层料带30能够夹紧于驱动辊1211与从动辊1212之间，且随着驱动辊1211转动，扩散层料带30在摩擦力的作用下向前进给。驱动辊1211与从动辊1212配合的方式，能够实现扩散层料带30的连续进给。

具体在本实施例中，第一供料机构120还包括扩散层放卷组件126，扩散层放卷组件126能够放卷扩散层料带30。扩散层放卷组件126包括扩散层放卷轴1261及保护膜收卷轴1262，扩散层料带30可预先卷绕于扩散层放卷轴1261，并在操作过程中向主驱组件121放卷即可。扩散层料带30的一侧覆设有保护膜料带32，用于在存储及放卷过程中对扩散层料带30起保护作用。在放卷时，保护膜收卷轴1262能够将保护膜料带32从扩散层料带30的表面撕除并收卷。

此外，主驱组件121也可直接输送上一道工序输出的扩散层料带30。扩散层放卷组件126与主驱组件121之间一般还设置有接带装置(图未标)，以保证扩散层放卷组件126放卷的连续性。

切割组件122位于主驱组件121的下游侧，切割组件122能够将主驱组件121的下游侧的扩散层料带30切断，以得到扩散层片料31。切割组件122具有切刀，切割组件122启动裁切时，切刀沿刀线301对扩散层料带30进行裁切。

具体在本实施例中，主驱组件121能够对扩散层料带30进行匀速输送，切割组件122能够在扩散层料带30的延伸方向上往复移动，以在扩散层料带30输送的过程中裁切得到扩散层片料31。

具体的，切割组件122具有初始切割位置，当初始切割位置下游侧的扩散层料带30的长度等于一个扩散层片料31的长度时，切割组件122启动裁切操作并与扩散层料带30保持同步移动，直至将扩散层料带30切断并得到扩散层片料31。接着，切割组件122回到初始切割位置，并以相同的方式进行后续的扩散层片料31的切片。如此，扩散层料带30在制片过程中也能够保持输送，从而使得效率进一步提升。

此外，在另一个实施例中，主驱组件121能够对扩散层料带30进行间隙输送，切割组件122能够在两次输送的间隙内将扩散层料带30切断以得到扩散层片料31。

具体的，主驱组件121每输送一定长度(一般等于扩散层片料31的宽度)的扩散层料带30后，主驱组件121便停顿预设的时间间隔。在该时间间隔内，切割组件122将扩散层料带30切断并得到扩散层片料31。切割组件122的位置保持不变，待主驱组件121再次输送一定长度的扩散层料带30后，切割组件122便可进行下一个扩散层片料31的裁切。依次循环，便可裁切得到多个扩散层片料31。

切割组件122裁切得到的扩散层片料31将依次由输送组件123承载，输送组件123还能够将所承载的扩散层片料31朝第一位置输送，以供夹持件131夹取。输送组件123具有承载面，能够对扩散层片料31进行支撑，从而防止扩散层片料31在进入第一辊压通道之前因重力的作用下垂，并形成弯折。

具体在本实施例中，输送组件123包括多个导辊1231及套设于导辊1231的真空皮带1232，真空皮带1232的表面能够承载并吸附扩散层片料31。在真空皮带1232的吸附下，能够防止扩散层片料31在向第一位置转移的过程中发生脱离或位置偏移。而且，通过真空皮带1232的吸附，能够使得扩散层片料31在真空皮带1232的表面展平，从而避免扩散层片料31产生褶皱。

请一并参阅图3，在本实施例中，第一供料机构120还包括位于主驱组件121的上游侧的点胶组件124，点胶组件124用于对位于扩散层料带30的宽度方向两侧的点胶区域进行点胶。

具体的，点胶区域呈条形，并沿扩散层料带30的延伸方向延伸。点胶组件124在点胶区域点涂固化胶，故在裁切得到的扩散层片料31的两端也将形成胶层，从而在将扩散层片料31与五合一料带20贴合时能够提供足够的粘接力。点胶组件124所采用的固化胶可以是UV压敏胶、压敏胶、热熔胶或热固胶。

进一步的，在本实施例中，主驱组件121形成有避位槽1201，避位槽1201能够在主驱组件121夹紧扩散层料带30时避开点胶区域。由于点胶组件124只在扩散层料带30的宽度方向的两侧进行点胶，避位槽1201的设置能够避免将扩散层料带30夹紧时破坏胶层，故能够实现扩散层料带30的连续输送，加快动作节拍。具体的，避位槽1201开设于驱动辊1211的表面并围绕驱动辊1211的周向延伸。

此外，在本实施例中，第一供料机构120还包括位于主驱组件121与点胶组件124之间的UV固化灯125，UV固化灯125能够照射点胶区域，以激活点胶区域内的固化胶。对应的，点胶组件124采用的固化胶可以是UV压敏胶，UV压敏胶具有初固粘接力强、固化时间短的优点。由于在贴合之前便采用UV固化灯125进行预固化，从而能够避免了贴合后因扩散层片料31吸收紫外光而导致UV压敏胶无法激活。

请一并参阅图4，第二贴合装置300第二辊压机构310、第二供料机构320及第二夹送机构330。

第二辊压机构310具有供第一复合料带40穿过的第二辊压通道，第二供料机构320能够依次提供多个扩散层片料31，第二夹送机构330具有第二夹持件331，第二夹持件331能够夹取第二供料机构320提供的扩散层片料31，并将所夹取的扩散层片料31插入第二辊压通道。第二夹持件331插入第二辊压通道的扩散层片料31位于五合一料带20还未贴合扩散层片料31的一侧，如上侧。

其中，第二辊压机构310能够对进入第二辊压通道的第一复合料带40及扩散层片料31进行辊压，以将扩散层片料31贴合于五合一料带20的另一侧，从而得到七合一料带50。在贴合过程中，第二辊压机构310连续运行，第一复合料带40能够保持输送。在前一个扩散层片料31进行贴合的过程中，第二夹持件331能够夹取下一片扩散层片料31并向第二辊压通道输送。如此，在前一个扩散层贴合完毕后，第二夹持件331便可立即将下一个扩散层片料31插入第二辊压通道，故第一复合料带40无需停顿以等待扩散层片料31输送到位。依次循环，便能够实现第一复合料带40与扩散层片料31的连续贴合，并持续输出七合一料带50。

此外，为了维持第一复合料带40的张力，第一贴合装置100与第二贴合装置300之间还设置有张力控制装置(图未标)。

需要指出的是，第二贴合装置300的具体结构与第一贴合装置100的结构大致相同，故在此不再赘述。

请再次参阅图1，制片装置200能够接收第二贴合装置300输出的七合一料带50，并在七合一料带50输送的过程中进行冲孔及切片，以制得七合一片料51。冲孔的目的是形成流道，流道可供燃料电池工作时反应气体进出。

由于在五合一料带20与扩散层片料31贴合的过程中，五合一料带20可保持输送；而在第一复合料带40与扩散层片料31贴合的过程中，第一复合料带40也可保持输送。由此可见，在制备七合一片料51的过程中，各料带均可保持输送。因此，上述膜电极成型设备10能够实现七合一片料51的连续生产，从而提升生产效率。

请一并参阅图5及图6，在本实施例中，制片装置200包括主驱机构210、冲孔切边机构220及切断机构230。

主驱机构210位于冲孔切边机构220与切断机构230之间，能够为七合一料带50提供驱动力。连续来料的七合一料带50在主驱机构210的带动下，能够经过冲孔切边机构220并进入切断机构230内。

冲孔切边机构220能够在七合一料带50的两侧边缘加工出流道，并将七合一料带50的宽度方向两侧的边缘切除。冲孔切边机构220将七合一料带50的宽度方向两侧的边缘切除的目的是切出七合一片料51长度方向(七合一料带50宽度方向)两侧的轮廓。冲孔切边机构220裁切产生的废料，能够直接在冲孔切边机构220所在的工位排出。制片装置200一般还设置有视觉定位机构(图未标)，视觉定位机构能够对七合一料带50的中心进行定位，从而使得冲孔切边机构220进行冲孔的位置更加精确。

切断机构230能够沿宽度方向将七合一料带50切断，从而依次得到多个七合一片料51。具体的，切断机构230能够沿两个功能区域之间的间隙进行裁切，从而保证每个七合一片料51中均具有一个功能区域。

由于经过冲孔切边机构220的第一次裁切后，七合一料带50能够保持较高的完整性，故能够在主驱机构210的驱动下继续向前输送，并进给至切断机构230。如此，制片装置200便能够实现七合一片料51的连续制片。而且，生产过程无需额外使用其他耗材，故还能节省材料并简化工序。

主驱机构210在驱动七合一料带50进给的过程中能够维持七合一料带50的张力，从而能够保证冲孔切边机构220顺利实现模切。具体在本实施例中，七合一制片装置200还包括张力控制机构240，张力控制机构240位于冲孔切边机构220的上游侧。张力控制机构240能够使得七合一料带50在冲孔及切边过程中保持设定的张力，从而进一步提升加工精度。

具体在本实施例中，制片装置200还包括调节机构250，调节机构250能够调节冲孔切边机构220与切断机构230之间的距离。

通过调节冲孔切边机构220与切断机构230的间距，可以保证流道加工及切边的精度满足要求。具体的，冲孔切边机构220可以安装于调节机构250的移动端，通过带动冲孔切边机构220移动便可调节冲孔切边机构220与切断机构230之间的距离。此外，也可将切断机构230安装于调节机构250的移动端，或者调节机构250具有两个移动端，冲孔切边机构220及切断机构230分别安装于调节机构250的两个移动端上。

进一步的，在本实施例中，制片装置200还包括输送机构260，输送机构260能够承载由切断机构230裁切得到的七合一片料51，并能够沿预设方向将七合一片料51输送至分拣位置。如此，制得的七合一片料51能够依次被转移至分拣位置，以方便进行存储或供下一道工序取用。

具体在本实施控制，输送机构260包括多个输送辊(图未标)及输送皮带(图未标)，输送皮带套设于多个输送辊，且输送皮带的表面能够承载并吸附七合一片料51。输送皮带可以采用真空输送皮带，在输送皮带的吸附作用下，能够避免七合一片料51在输送过程中散落或偏移。

此外，制片装置200还可采用其他方式实现七合一片料51的连续制片。譬如，请参阅图7，在另一个实施例中，制片装置200包括覆膜机构210’、冲孔机构220’、半切机构230’及分离机构240’。

覆膜机构210’能够将托底膜60附着于七合一料带50的一侧，以得到第二复合料带70。托底膜60可以是PET材质的料带，具有较高的韧性。具体在本实施例中，覆膜机构210’包括覆膜辊211’及驱动辊212’，托底膜60及七合一料带50能够穿过驱动辊212’与覆膜辊211’之间，并在驱动辊212’及覆膜辊211’的挤压下使托底膜60附着于七合一料带50。

覆膜辊211’及驱动辊212’在转动的过程中，能够实现托底膜60与七合一料带50的连续复合。在复合的同时，驱动辊212’还能够提供使第二复合料带70向下游输送的驱动力。托底膜60与七合一料带50之间可通过静电力、胶合力等作用力实现结合。具体在本实施例中，托底膜60的表面预先涂布有光敏胶，托底膜60与七合一料带50之间通过光敏胶粘合。光敏胶能够使得托底膜60与七合一料带50之间结合更牢固，上述光敏胶可以是UV胶。

请一并参阅图8，第二复合料带70能够沿箭头所示的方向输送，经覆膜机构210’输出的第二复合料带70能够依次经过冲孔机构220’、半切机构230’及分离机构240’。其中，冲孔机构220’能够对第二复合料带70的边缘进行冲孔以形成流道及导正孔(图未标)，流道供燃料电池工作时反应气体进出，导正孔则能够在下一道工序中与导正钉配合，以对第二复合料带70进行定位。

冲孔机构220’进行冲孔的位置位于第二复合料带70宽度方向的两侧，且与功能区域的位置相对应。冲孔机构220’进行冲孔时，其刀模贯穿托底膜60及七合一料带50，从而将底膜10及七合一料带50的局部镂空，而冲孔所产生的废料可直接在冲孔机构220’所在的工位排出。

冲孔机构220’的上游一侧一般还设置有视觉定位机构(图未标)，视觉定位机构能够对第二复合料带70的中心进行定位，从而使得冲孔机构220’进行冲孔的位置更加精确。

半切机构230’能够对第二复合料带70进行半切，以将七合一料带50切断并得到附着于托底膜60料带的七合一片料51。具体的，半切机构230’在进行半切时，其刀模只将七合一料带50切断而并不会将托底膜60切断，故托底膜60可保持完整性，从而实现连续输送。半切机构230’执行半切操作时，能够沿功能区域的周向将七合一料带20切断，从而切出七合一片料51的轮廓并使得每次半切得到的七合一片料51中均包含一个功能区域。

半切机构230’半切得到七合一片料51的同时，还将得到附着于托底膜60并围绕七合一片料51设置的废料框52。其中，流道位于七合一片料51上，而导正孔位于废料框52上。半切机构230’进行半切时，由于托底膜60的支撑作用，故可避免七合一料带50表面出现不平，从而能够提升半切的精度，并保持得到的七合一片料51的尺寸稳定。

具体在本实施例中，冲孔机构220’与半切机构230’之间的第二复合料带70在重力作用下垂落并形成第一缓存区域，位于第一缓存区域的第二复合料带70呈V形。该第一缓存区域可在冲孔机构220’与半切机构230’之间起到隔绝张力的作用，当冲孔机构220’及半切机构230’工作时导致第二复合料带70的张力波动时，能够避免对彼此产生干扰。

而且，第二复合料带70通过自身的重力形成第一缓存区域，在张力隔绝的过程中无需采用过辊对第二复合料带70进行缓存及换向，故还能避免因过辊表面的摩擦而对七合一料带50表面的碳纸造成损伤。

分离机构240’能将七合一片料51从托底膜60分离。分离得到的七合一片料51能够直接转移至下一道工序进行加工或进行存储，而废料框52则留在托底膜60的表面。

具体在本实施例中，半切机构230’与分离机构240’之间的第二复合料带70在重力作用下垂落并形成第二缓存区域，位于第二缓存区域的第二复合料带70呈V形。同样的，该第二缓存区域能够在半切机构230’与分离机构240’之间起到张力隔绝的作用，从而避免两者的工作过程相互干扰。

请再次参阅图6，具体在本实施例中，分离机构240’包括剥离辊241’及主驱辊242’，第二复合料带70能够穿过剥离辊241’与主驱辊242’之间并在主驱辊242’的驱使下朝第一方向输送，沿第一方向输送的第二复合料带70绕经剥离辊241’向第二方向输送的过程中，七合一片料51与托底膜60在剥离辊241’处分离。

第二方向与第一方向为不同的方向。由于七合一片料51具有一定的刚性，故沿第二方向牵引托底膜60时，七合一片料51与托底膜60之间将产生迫使两者相互远离的作用力。当两者之间的粘接力不足以对抗上述作用力时，则七合一片料51将与托底膜60带分离，从而形成剥离角。随着分离机构240’的持续运转，第二复合料带70上的七合一片料51将被依次剥离。在剥离七合一片料51的过程中，无需与七合一片料51直接接触，从而能够有效地避免分离过程中对七合一片料51造成损伤。

而且，主驱辊242’还能够对第二复合料带70提供输送的驱动力，从而保证第二复合料带70顺利输送。

需要指出的是，在其他实施例中，分离机构240’也可以是带吸盘的机械手，吸盘在吸取第二复合料带70上的七合一片料51后，能够在机械手的带动下将七合一片料51从托底膜60的表面剥离。

进一步的，在本实施例中，制片装置200还包括回收机构250’，回收机构250’能够沿第二方向牵引托底膜60。回收机构250’沿第二方向牵引托底膜60时，将使得绕经剥离辊241’的第二复合料带70向第二方向输送转向，从而使得七合一片料51与托底膜60在剥离辊241’处分离。

具体在本实施例中，回收机构250’包括牵引辊251’、辊刀252’及废料盒253’，牵引辊251’能够牵引托底膜60，辊刀252’能够对牵引辊251’下游的托底膜60进行切割，废料盒253’位于辊刀252’的下方。

牵引辊251’一般包括相对设置的两个夹辊，且其中一个为主动辊，牵引辊251’沿第二方向牵引托底膜60，从而使得经剥离辊241’输出的第二复合料带70换向。辊刀252’则能够将托底膜60及其上的废料框52粉碎，并由下方的废料盒253’进行收集。

需要指出的是，在其他实施例中，回收机构250’也可以是直接对托底膜60进行收卷的收料辊。

此外，具体在本实施例中，在半切机构230’与分离机构240’之间设置有解粘机构270’，解粘机构270’用于对第二复合料带70进行光照，以减弱光敏胶的粘性。光敏胶经解粘机构270’光照后可使粘性减弱，也可根据需要将光敏胶的粘性完全解除。解粘机构270’一般发出UV固化光。当然，根据托底膜60表面光敏胶类型的不同，解粘机构270’发出的固化光也可是可见光、电子束等。

经过解粘机构270’照射后，托底膜60与七合一片料51之间的粘接力减弱或消除。因此，在将七合一片料51与托底膜60分离时更容易，并能够避免造成七合一片料51的破损。

请再次参阅图1，在本实施例中，膜电极成型设备10还包括分拣装置600，分拣装置600能够将位于分拣位置的七合一片料51分拣至位于良品工位的成品料盒701或位于废品工位的废品料盒702内。

在七合一片料51的输送路线上一般还设置有识别装置(图未标)，识别装置可以是CCD相机。识别装置能够对随输送机构260输送的七合一片料51进行识别，以判断其为良品或废品。当七合一片料51被判断为良品时，分拣装置600便将其分拣至良品工位并放置于成品料盒701中；而当七合一片料51被判断为废品时，分拣装置600便将其分拣至废品工位并放置于废品料盒702中。

具体的，分拣装置600包括多个传动辊610及吸附皮带620，吸附皮带620套设于多个传动辊610上。吸附皮带620可以是真空吸附皮带，多个传动辊610中的至少一个为驱动辊，从而能够驱动吸附皮带620进行循环。吸附皮带620一端延伸至输送机构260的承载面并位于其上方，另一端延伸至良品工位及废品工位。吸附皮带620能够吸取输送机构260的承载面上的七合一片料51，并朝良品工位及废品工位输送。由于吸附皮带620与七合一片料51的接触面积较大，故能够在分拣过程中有效地避免七合一片料51产生褶皱。

此外，在其他实施例中，分拣装置600也可以是带吸盘的机械手。

进一步的，在本实施例中，膜电极成型设备10还包括料盒流转装置700，料盒流转装置700能够对良品工位及废品工位内的成品料盒701及废品料盒702进行更换。

具体的，在良品工位的成品料盒701装满后，料盒流转装置700能够将装满的成品料盒701移出，并将新的成品料盒701移入良品工位。同样的，在废品工位的废品料盒702装满后，料盒流转装置700能够将装满的废品料盒702移出，并将新的废品料盒702移入废品工位。

通过设置料盒流转装置700，能够对成品料盒701及废品料盒702实现及时更换。料盒流转装置700完成料盒更换的时间较短，一般在分拣装置600两次分拣的间隙内完成。如此，能够保证生产过程的连续性。

上述膜电极成型设备10，第一辊压机构110采用辊压的方式使进入第一辊压通道的五合一料带20及扩散层片料31实现贴合以得到第一复合料带40，第二辊压机构310采用辊压的方式使进入第二辊压通道的第一复合料带40及扩散层片料31实现贴合以得到七合一料带50。而且，第一夹持件131及第二夹持件331能够分别向第一辊压通道及第二辊压通道内依次插入扩散层片料31，故五合一料带20及第一复合料带40无需停顿等待。而七合一料带50则能够在输送过程中由制片装置200进行冲孔及切片，从而制得七合一片料51。可见，在制备七合一片料51的过程中，各料带均可保持输送。因此，上述膜电极成型设备10能够实现七合一片料51的连续生产，从而提升生产效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (19)

1.一种膜电极成型设备，其特征在于，包括：

第一贴合装置，包括第一辊压机构、第一供料机构及第一夹送机构，所述第一辊压机构具有供五合一料带穿过的第一辊压通道，所述第一供料机构能够依次提供多个扩散层片料，所述第一夹送机构具有第一夹持件，所述第一夹持件能够夹取所述第一供料机构提供的扩散层片料，并将所夹取的扩散层片料插入所述第一辊压通道，所述第一辊压机构能够对进入所述第一辊压通道的五合一料带及扩散层片料进行辊压，以得到第一复合料带；

第二贴合装置，包括第二辊压机构、第二供料机构及第二夹送机构，所述第二辊压机构具有供所述第一复合料带穿过的第二辊压通道，所述第二供料机构能够依次提供多个扩散层片料，所述第二夹送机构具有第二夹持件，所述第二夹持件能够夹取所述第二供料机构提供的扩散层片料，并将所夹取的扩散层片料插入所述第二辊压通道，所述第二辊压机构能够对进入所述第二辊压通道的第一复合料带及扩散层片料进行辊压，以得到七合一料带；及

制片装置，能够接收所述七合一料带，并在所述七合一料带输送的过程中进行冲孔及切片，以制得七合一片料。

2.根据权利要求1所述的膜电极成型设备，其特征在于，所述第一供料机构包括：

主驱组件，能够夹紧扩散层料带并提供驱动力，以输送扩散层料带；

切割组件，位于所述主驱组件的下游侧，所述切割组件能够将所述主驱组件的下游侧的扩散层料带切断，以得到扩散层片料；

输送组件，用于承载所述切割组件裁切得到的扩散层片料，并将扩散层片料朝能够被所述第一夹持件夹取的位置输送。

3.根据权利要求2所述的膜电极成型设备，其特征在于，所述输送组件包括多个导辊及套设于所述导辊的真空皮带，所述真空皮带的表面能够承载并吸附扩散层片料。

4.根据权利要求2所述的膜电极成型设备，其特征在于，所述第一供料机构还包括位于所述主驱组件的上游侧的点胶组件，所述点胶组件用于对位于扩散层料带的宽度方向两侧的点胶区域进行点胶。

5.根据权利要求4所述的膜电极成型设备，其特征在于，所述主驱组件形成有避位槽，所述避位槽能够在所述主驱组件夹紧扩散层料带时避开所述点胶区域。

6.根据权利要求4所述的膜电极成型设备，其特征在于，所述第一供料机构还包括位于所述主驱组件与所述点胶组件之间的UV固化灯，所述UV固化灯能够照射所述点胶区域，以激活所述点胶区域内的固化胶。

7.根据权利要求2所述的膜电极成型设备，其特征在于，所述第一供料机构还包括扩散层放卷组件，所述扩散层放卷组件能够放卷扩散层料带。

8.根据权利要求1所述的膜电极成型设备，其特征在于，所述制片装置包括冲孔切边机构、切断机构及位于所述冲孔切边机构与所述切断机构之间的主驱机构，所述主驱机构能够带动所述七合一料带经过所述冲孔切边机构并进入所述切断机构内，所述冲孔切边机构能够在所述七合一料带的两侧边缘加工出流道，并将所述七合一料带的宽度方向两侧的边缘切除，所述切断机构能够沿宽度方向将所述七合一料带切断，以得到多个所述七合一片料。

9.根据权利要求8所述的膜电极成型设备，其特征在于，所述制片装置还包括调节机构，所述调节机构能够调节所述冲孔切边机构与所述切断机构之间的距离。

10.根据权利要求8所述的膜电极成型设备，其特征在于，所述制片装置还包括张力控制机构，所述张力控制机构位于所述冲孔切边机构的上游侧，所述七合一料带在所述主驱机构的带动下途径所述张力控制机构。

11.根据权利要求1所述的膜电极成型设备，其特征在于，所述制片装置包括覆膜机构、冲孔机构、半切机构及分离机构，所述覆膜机构能够将托底膜附着于所述七合一料带的一侧，以得到的第二复合料带，所述第二复合料带能够依次经过所述冲孔机构、所述半切机构及所述分离机构，所述冲孔机构能够对所述第二复合料带的边缘进行冲孔以形成流道及导正孔，所述半切机构能够对所述第二复合料带进行半切，以将所述七合一料带切断并得到附着于所述托底膜的所述七合一片料，所述分离机构能够将所述七合一片料从所述托底膜分离。

12.根据权利要求11所述的膜电极成型设备，其特征在于，所述分离机构包括剥离辊及主驱辊，所述第二复合料带能够穿过所述剥离辊与所述主驱辊之间并在所述主驱辊的驱使下朝第一方向输送，沿所述第一方向输送的第二复合料带绕经所述剥离辊向第二方向输送的过程中，所述七合一片料与所述托底膜在所述剥离辊处分离。

13.根据权利要求12所述的膜电极成型设备，其特征在于，所述制片装置还包括回收机构，所述回收机构能够沿所述第二方向牵引所述托底膜。

14.根据权利要求13所述的膜电极成型设备，其特征在于，所述回收机构包括牵引辊、辊刀及废料盒，所述牵引辊能够牵引所述托底膜，所述辊刀能够对所述牵引辊下游的所述托底膜进行切割，所述废料盒位于所述辊刀的下方。

15.根据权利要求8至14任一项所述的膜电极成型设备，其特征在于，所述制片装置还包括输送机构，所述输送机构能够承载所述七合一片料，并能够沿预设方向将所述七合一片料输送至分拣位置。

16.根据权利要求15所述的膜电极成型设备，其特征在于，还包括分拣装置，所述分拣装置能够将输送至所述分拣位置的所述七合一片料分拣至位于良品工位的成品料盒或位于废品工位的废品料盒内。

17.根据权利要求16所述的膜电极成型设备，其特征在于，还包括料盒流转装置，所述料盒流转装置能够对所述良品工位及所述废品工位内的所述成品料盒及所述废品料盒进行更换。

18.根据权利要求1所述的膜电极成型设备，其特征在于，还包括五合一放卷装置，所述五合一放卷装置包括：

五合一放卷轴，用于存储及放卷五合一料带，由所述五合一放卷轴放卷的五合一料带的两侧附着有背膜料带；

背膜收卷机构，用于将所述五合一放卷轴放卷的五合一料带的一侧的背膜料带撕除。

19.根据权利要求18所述的膜电极成型设备，其特征在于，在所述第一贴合装置与所述第二贴合装置之间设置有撕膜装置，所述撕膜装置用于将所述第一复合料带中的五合一料带另一侧的背膜料带撕除。

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